29. MAI 2016

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Klar zur Wende


Technik

ABB. - Um die ehrgeizigen Ziele der Energiewende zu erreichen, bedarf es gravierender Veränderung der jetzigen Strukturen. Das Unternehmen hat sich auf diese Herausforderung eingelassen und zeigt erste Produkte für den neuen Weg.
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Die Energiewende in Deutschland ist nach Ansicht vieler Experten das größte Infrastrukturprojekt in der ersten Hälfte des 21. Jahrhunderts. Auf die Ingenieure kommt sehr viel Arbeit zu; die Herausforderungen sind immens: Der Energieverbrauch in Deutschland soll bis 2050 durch effizientere Technologien und ein verändertes Verbraucherverhalten signifikant verringert werden. Zeitgleich wird der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung massiv ausgebaut. Die Netzinfrastruktur steht aus diesem Grund bundesweit vor einem umfangreichen Um- und Ausbau. Früher bestand das System aus zentralen Großkraftwerken. Heute gibt es immer mehr dezentrale Wind- und Solarstromanlagen, die je nach Wetterlage Strom in das Netz einspeisen. Diese fluktuierende Energieerzeugung steht im Gegensatz zu den Erfordernissen für eine kontinuierliche Stromversorgung. Zur Sicherung der Versorgungslage müssen sich Angebot und Nachfrage beziehungsweise Erzeugung und Last stets die Waage halten. Gelingt dies nicht, droht der Blackout: der Zusammenbruch des Stromleitungsnetzes.

EVU und Anlagenhersteller arbeiten am Auf- und Ausbau des Smart Grid, damit es nicht so weit kommt. Im ersten Schritt soll die vorhandene Infrastruktur künftig durch den Einsatz neuer Regelungssoftware effizienter gesteuert werden als bislang. Das Ziel: Mittels moderner Überwachung und Regelung sollen die bestehenden Mittel- und Hochspannungsleitungen vollständig ausgelastet werden.

Erst wenn diese Kapazitäten ausgeschöpft sind, müssen neue Leitungen gebaut werden. ABB arbeitet derzeit mit Partnern daran, Verteilnetze schrittweise entsprechend zu automatisieren und somit die Energiewende möglichst wirtschaftlich zu meistern. So engagiert sich das Unternehmen seit dem Vorjahr unter anderem im Projekt Ries-Ling mit dem Motto ‚Region Ries: Leittechnik Intelligent gemacht‘. Vorangetrieben wird das Vorhaben von einem Firmenkonsortium, dem EnBW Regional AG, EnBW Ostwürttemberg DonauRies, T-Systems International und ABB angehören.

Ziel des Projekts ist die Verteilnetzautomatisierung. „Bei Ries-Ling geht es darum, eine Standardlösung zu entwickeln und zu testen, um bereits bestehende Ortsnetzstationen möglichst einfach und wirtschaftlich für die Anforderungen fluktuierender Einspeisungen nachzurüsten“, sagt Dr. Britta Buchholz, Leiterin Business Development Smart Grids Central Europe bei ABB. In dem Projekt betreibt T-Systems die für eine kritische Infrastruktur wichtige Kommunikationsstrecke. Unter anderem werden im Rahmen von Ries-Ling Konzepte zur Automatisierung von Netzstationen entwickelt und erweiterte Funktionalitäten im Netzleitsystem Microscada Pro bereitgestellt.

Ziel ist zudem, die erhobenen Messdaten in den Netzbetrieb einfließen zu lassen. Bis 2013 haben die Techniker Zeit, die neuen Systeme zu testen und Erfahrungen zu sammeln. Die Kenntnis der aktuellen Netzzustände erlaubt nicht nur, die Infrastruktur optimal auszulasten. Die Überwachung hilft auch, Fehler schneller zu orten und dadurch die Ausfallzeiten bei Störungen zu verkürzen. Ein nächster Schritt ist die Spannungsregelung, für die ABB derzeit verschiedene Ansätze entwickelt und in Pilotprojekten testet. In den Modellregionen Freiamt und Göppingen in Baden-Württemberg wurden in den letzten beiden Jahren über 900 digitale Stromzähler einschließlich Displays zur Visualisierung dynamischer Tarife installiert. 250 davon sind zusätzlich mit einer Steuerelektronik ausgestattet, die lokal Last, Erzeugung und Speicher optimiert sowie erwartete Fahrpläne erstellt und Flexibilitäten prognostiziert.

Außerdem wurden von ABB Ortsnetzstationen (ONS) mit intelligenter Messtechnik ausgestattet und das Netzführungssystem Network Manager zur Abbildung des Mittel- und Niederspannungsstromnetzes in Betrieb genommen. In der nun beginnenden Testphase wird auf der Basis von Erzeugungs- und Verbrauchsprognosen eine Netzzustandsberechnung durchgeführt.

Ausgehend von dieser Berechnung des Netzzustandes sollen Netzengpässe erkannt und beseitigt werden. Überangebote und Engpässe können dann regional ausgeglichen werden, etwa indem man Verbraucher dazu bewegt, ihre Lasten zeitlich zu verschieben. Ob dies praktikabel ist beziehungsweise in welchem Umfang der Netzausbau auf diese Weise vermieden werden kann, wird sich dann zeigen. Elektrofahrzeuge sind ein weiteres Element der Energiewende, wenn sie als fahrende Akkuspeicher für ein Überangebot an Strom genutzt werden. Ziel der Bundesregierung ist es, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf Deutschlands Straßen zu bringen. Ein Zulassungsschub wird ab 2013 erwartet, wenn deutsche Automobilhersteller mit eigenen Entwick-lungen auf den Markt kommen. Um der sogenannten E-Mobility zum Durchbruch zu verhelfen, braucht es aber ein flächendeckendes, an den Mobilitätsbedürfnissen der Autofahrer orientiertes Netz an Ladestationen.

2011 hatte ABB einen der Pioniere auf dem Gebiet der Schnellladestationen übernommen, die niederländische Firma Epyon. Der Konzern verfügt damit jetzt über ein breites Spektrum intelligenter Ladetechnologien sowohl für Wechselstrom als auch für Gleichstrom. Insbesondere die Ladestationen der Modellreihe Terra können dazu beitragen, den Durchbruch nachhaltiger Mobilität für den Massenmarkt zu erleichtern. Herkömmliche AC-Stationen benötigen für das Laden einer Batterie zwischen sechs und acht Stunden, DC-Schnellladestationen dagegen nur 15 bis 30 Minuten. Die während dieser Zeit gespeicherte Energie reicht aus, um bis zu 100 Kilometer weit zu fahren. ABB bietet die modularen Terra-Schnellladestationen als Komplettstation und zum gleichzeitigen Aufladen von zwei E-Autos als Multi-Port-Station mit Ladesäule und Basisstation an.


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g+h 03/2012
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